郭洪乾
摘 要:山區內河航道運輸作為我國交通運輸體系當中的一個重要部分,其對地方經濟發展有著極為重要的意義。而為了使山區內河航道的綜合效益得到全面提高,就必須要對內河道進行科學、系統的整治。基于此,本文就山區內河航道整治工程的一些主要技術進行了應用分析。
關鍵詞:山區內河航道 整治工程 主要技術 分析
在我國很多山區河道中,因為地形特殊、地質復雜,河流流經過程流態相對較為混亂、流速高,這使得在進行山區內河航道工程整治過程中經常遇見河流落差大、各類礁石多、河面較為狹窄等施工困難,面對此類施工中的眾多難點,在進行施工過程中,工程施工隊伍必須要具備較為全面的施工技術素養,以切實保證工程施工質量。
1.山區內河航道整治工程基本特點及難點
山區內河航道整治工程其實質就是通過筑壩、筑堤、護岸、護灘等建設及炸礁、疏浚、填吹等工程措施以實現對水流流速、流量、水深、河道航寬及彎曲半徑等方面的有效控制和調整,最終滿足船舶順利通行及防洪抗災等目的。而對山區內河航道整治工程來說,其基本特點和難點有:
(1)山區內河航道因為地形、地質因素復雜,因此在進行整治過程中,一定要區分淺灘、險灘,根據具體成灘情況采取具體措施予以解決,并且在進行河道整治過程中,要仔細聽取河道船舶駕駛人員意見。
(2)山區河流往往水流湍急,因此在進行河道整治過程中,對岸線平順、清槽、炸礁、疏浚等工程實施必須要慎重處理,確保施工安全。
(3)對于淺灘,如果是砂質,必須要進行拋石壩處理,另外,實踐證明,山區內河航道整治必須要因地制宜,根據河流具體流動規律,選取恰當的施工方案。
(4)在進行內河道整治過程,還需要積極的應用一些新技術、新材料、新工藝,如重型格壩、丁順壩應用、維護方便且成本低的塊石壩應用等。
2.水底鉆孔爆破施工
2.1水底微差爆破
所謂微差爆破(也叫做微差控制爆破),其是通過爆破施工中使用一種毫秒延期雷管,爆破時,以毫秒級的時差按照順序對各個藥包做起爆,其是將總炸藥能量分成多個細小炸藥能量,通過科學計算,采用合適的裝藥方式及合理的爆炸順序和時間間隔,實現多面臨空條件,使得原有的齊發的爆破變為一種一長串的小幅度爆破,并且各個小藥包之間產生的地震波相互影響,最終有效降低爆破地震效應。另外微差爆破能夠有效減少爆破飛石、噪聲等的危害,并且不同批次之間的爆破相互影響使得爆破碎體相互搓揉及擠兌,進而使爆破碎體更加細小均勻,使得工程施工功效大大提高。
2.2水底鉆孔爆破具體施工
水底鉆孔爆破施工是指針對河道底部的一些堅硬巖石,通過預先探測巖石具體情況,然后通過科學的計算,在巖石上鉆孔,并在孔內置入炸藥,通過水下引爆,巖石鉆孔及炸藥安裝要使用具體的組裝方式,通常以2-6排炸藥作為一組,通過串并聯做爆破。在使用這種方式清除河道底部堅硬巖石過程中,因為炸藥起爆過程中巨大沖擊波和地震波極有可能對周邊建筑物及河壩河堤造成影響,為了盡可能減小這種現象,通常需要安裝不同段別延期雷管,以完成微差爆破。因此針對復雜的水下環境爆破。首先必須要對爆破的各項參數進行科學計算,在計算時,應該對爆破的安全距離和用藥量的數學關系做嚴格規定,要求每個鉆孔用藥量均要精確,并綜合考慮周邊建筑物和爆破點距離之間的安全等級關系。
3.山區內河航道整治工程施工的一些主要技術分析
3.1勘測技術
在進行山區內河航道整治工程施工準備中,勘測是其中的重點工作,當前運用最多的勘測技術主要是激光測距定位技術,該技術的使用可完成對內河各處深度的自動記錄、及測量的自動控制、成圖及一些數據的自行處理,能夠較好的完成河道整治工程中的測量工作。
3.2船只穩固技術
在大多數山區內河航道整治工程施工過程中,均需要使用各類船只,如起重船、打樁船等,而這些船只在進行作業中均需要相對固定,因為船只穩固定位,是保證工程順利施工的一個重點。在進行山區內河航道整治工程施工過程中,工程船舶的定位通常有兩類,其一為系纜定位,這種定位又叫做岸纜定位,岸纜定位指的是通過鋼纜將船體和岸邊的一些固定物(通常主要包括一些巖石和樹樁,也可是岸邊挖設的“地牛”)相互連接。其二是支撐定位,這種定位又分為鋼樁定位與液壓支腿定位,液壓支腿定位其重心較低,操作也相對方便、簡單,而鋼樁定位則往往用在一些大型施工船只上。在具體操作過程中,如果河道內流態穩定性差且流速大,也可將上述兩種定位方法結合起來使用,即首先在船首設置一根主纜,并在船的兩邊各設置兩根邊纜,在要求的通航的一側利用錨鏈進行定位,以保證船只的順利通行,而在靠岸的一側則充分利用岸邊的固定巖石、樹樁等固定鋼纜,另外還可放下船體自帶的液壓支腿以支撐起整個船體,因為液壓支腿的作用,可有效的減少水流對船體的沖擊影響,大大提高船體穩定性,保證船舶穩定施工。
3.3清障降糙技術
很多的山區河流堤岸較為光滑,加之河岸兩邊長年累月的風化,使得水流在通過時流速加快,這樣堤岸遭受水流的長期沖刷,再加上水流中混雜的石塊等雜物的沖擊,必然使得河堤有被撕裂的風險,最終導致較為嚴重的危險和災害,因此,通過合適的設計以清障降糙,有效加大河流彎曲半徑,使得河流流速變緩。而使用清障降糙的實質是通過提高洪水漫灘之后的糙率來實現清水回歸和降速沉沙,最終完成深槽高灘的一種較為理想的河勢。
3.4河道綜合整治技術
對于山區河流整治來說,通常包括以下兩方面:
(1)通過對河床運動規律研究,并分析河流形態特征,其中主要包括河流的游蕩、蜿蜒、垂直和分漢等,還包括河流淺灘水期的規律變化等因素的分析,找出河流洪淤枯沖與淺灘消漲等因素的相互關系。最后通過以上河床運動規律研究分析,對河流建筑物進行對應整治,以保證山區內河航道的通航。
(2)在進行山區內河航道整治過程中,針對不同的河床,所用的整治技術是不同的,如石質河床可使用水力計算法和糙率計算法,針對較為復雜的水流可構建對應模型以完成河道整治的目的。
3.5高壩技術應用分析
所謂高壩技術是指通過一些高壩建筑物,如船閘、升船機等。高壩通航技術的使用對內河道的影響主要表現在以下幾方面:
①興建高壩建筑物,必然會導致一些回水變動區的出現,這些回水變動區內長期淤積的泥沙將會對河口水深、航道產生影響;
②高壩建筑物兩壩之間的水流和淤沙存在較大的不穩定性;
③高壩建筑物區域內外淤沙及上下航道口會對內河道運行造成一定的影響;
④因為建設了高壩建筑物,在清水下泄時必然會對下游河床造成影響;
⑤水庫流量的一些調節和控制必然會對下游流態和水位造成影響。
4.山區內河航道整治工程技術今后應該考慮的一些問題
(1)山區內河航道整治工程相關技術,雖然經過很多年的探索,已經具備了一些技術理論和技術經驗,但是針對三維水流模擬技術、三維水流測驗技術、淺灘演變預測及急灘水流阻力機理等技術的研究,仍待進一步的深化。
(2)在進行內河道整治過程中,一些新材料、新技術僅僅是在一些大工程中使用,而在一些中小河流工程中仍未能使用,因此在這方面需要進一步推廣使用。
(3)對于內河道整治工程的相關設計、科研及技術等方面仍然需要進一步模塊化和規范化。
總之,隨著大量的山區內河航道整治工程施工,在山區內河航道整治工程施工方面已經積累了一整套的理論技術及大量的經驗,已具備了國際領先水平。另外,在進行山區內河航道整治過程中,需根據河道具體情況采取具體施工技術,以最終提高河道整治水平。
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